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摘要:快速发展、日渐显现的高层建筑带来的社会问题是诸多的,比如电气设计。高层建筑中电气设计是本文讨论和关注的焦点及核心,尤其是电气设计的质量和能耗现象。因为当前高层建筑背后的能耗和能耗浪费现象是惊人的,高层建筑背后的设计质量又是另外一个让人担忧的话题。基于此,本文重点关注的核心课题就是高层建筑中电气设计的主要内容及应该给与关注的系列问题。
关键词:高层建筑;电气设计;主要内容;问题
作为一项综合性的学科,建筑电气在设计的角度,就对相关设计工作人员提出了非常高的要求。可以说对于建筑电气设计,设计者不但需要熟练的掌握必须和必要的学科理论,更需要能够建于不同层次的人群、不同类别的消费者,予以综合考量的基础上,进行相关的规划设计。在当前的情况下,相关的涉及高层建筑电气设计的、应该为广大的设计者掌握和熟悉的规范主要包括了《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-2005)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-98)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008),除此之外,作为设计者本身,还应该考量更多的内容,从全局的、系统的角度来全面的掌握高层建筑的电气设计,让自己的设计工作向综合性的方向发展,让自己的设计能力能够更高水平的提升。
1电气设计在高层建筑中的主要和重点内容
1.1良好的供电源和供电电压的选择
至少两个独立的供电电源是现代高层建筑供电得到可靠保证的一个重要内容,具体的独立供电电源的数量应该按照具体的电源负荷大小和所在地的电网情形、电能环境而确定。以两个独立的供电电源为例,来了解其具体的运作方式,原则上可以描述为:同时供电,皆为备用。除此之外,为了保证相关事故用电的情形,备用柴油应急发电机组还必须得到安装。
1.2电力负荷的精准计算
设计过程中,供电必须参考的一个重要依据就是电力负荷。这一参考数值的精准性将直接的影响到相关设备的科学合理、安全、经济的选择。一般来讲,高层建筑中,需要系数法和负荷密度法是两个常常采用的计算电力负荷的基本方法。
1.3主要设备型号的正确科学合理选择
与电气设计相关的设备,主要包括如下系列:低压配电屏、备用的应急发电机组、电力变压器以及高压开关柜。可以说,这些关键设备的选择,深刻的影响和关系着整个电气设计的质量。下文将详细地分析,对于这些关键设备的选用方法和选用技巧:
(1)高压开关柜:在高层建筑中,对于这个设备的选择有一个最基本的标准,那就是地下室,在这一标准下,应尽可能的选择手车式的、真空开关的、具有“五防”功能的高压开关柜。这样选择的原因为:在现代高层建筑中,变配电室都设计在地下层,按照这样的设计思路,结合相关的规定,油开关绝对不适宜采用。(2)电力变压器:为了实现更好的预防火灾,容量较大的油浸电力变压器,按照规定是不能安装在主楼内部的。(3)低压配电屏:有不同的设计思路,但是按照国外低压配电屏的基本设计结构,如果出线容量较大,手车式的比较常用,一般情况下为抽屉式的。(4)应急备用发电机组:传统上,柴油发电机组是应急备用电源的惯常制作模式,伴随着科学技术的迅速发展,最近几年,一种新型的、反应快速的、小体积的、轻重量的发电机组被发明出来,这种发电机组的运转故障比率相对来说也非常的低,所以在国外,其已经被广泛的应用到了现代的高层建筑之中。
1.4 高低压配电系统的科学规划设计
进行高低压配电系统设计的时候,惯用的一般做法如下描述:(1) 设置高压配电系统,独立的两路10 kV电源同时供电是现代高层建筑中惯常采用的模式。(2)计费的具体方式上,高供高计常被采用,尽管如此,仍然在低压侧安装电度表,对动力与照明实行两种电价。(3) 变压器:变压器的选择一般单台的容量都在1 000 kVA以上,这样可以减少设备数量。(4) 配电的具体方式:放射式系统是最基本的配电方式,混合式系统是楼层配电方式。(5)干线连接:干线是主要的配电设备构成成分。插接式母线槽是当前高层建筑常用模式。因为走线难度的问题,水平干线采用较多的是竖井母干线与全塑电缆的联接。
1.5电气照明的科学设计
设计电气,需要考虑诸多因素,比如照度、光源、灯具、线路、与建筑装饰的统一等等。尽可能的发挥实用与艺术的统一。同时,当代,节能也是另外一个需要给与全面关注的因素。
1.6电梯的科学合理配置
电梯要融合服从整个建筑,所以从电气设计人员的角度,应该与建筑总设计师或交通总设计人员进行沟通研究后,确定电梯的数量和功能。
1.7消防用电的科学合理设计
消防用电是高层建筑设计中必须考量的问题,必备的有自动灭火和报警系统,正常来讲,探测器感知到火灾信号后,应尽快切换成电信号,分别引发报警和消防信号,消防信号引发自动灭火装置,报警信号引发声光报警。
1.8接地与防雷
当前,高层建筑中的防雷接地与电气设备中的接地保护,基本上是融合在一起的。最小的接地電阻常低于4Ω。接地板为建筑中的钢筋混凝土这一基础。尽管如此,在这个自然接地的基础之上,人工接地体仍然需要安装,这样可以提高用电安全,保持电位均衡。
2电气设计在高层建筑中应该给予注意的系列问题
(1)动力与照明在高层建筑中基本不共干线。放射式供电多被动力负荷采用,母线槽配电多被照明负荷采用。此外,在高层建筑中,较大负荷的用电,较多的设备,都导致用电量的巨大,进而对供电的可靠性也提出了更高的要求。(2)在结构上管道多采用大柱距,增大空间,增多墙面设备和地面管道。(3)吊顶施工:施工周期在干法施工和预制装配构件的施工方法下,被缩短了,再加上标准化、系统化的顶棚吊顶,这些都缩短了工期。对于相关电气设备的管线,防火措施必须要被采取。(4)对空调的电控管理设备,监控和电脑管理系统是要求采用的,管理方法多为集中的模式。(5)防震措施的采用。电气设备本身的防震设计,管线层间的耐震处理等等。(6)高层建筑电能经济消耗也是一个重要的设计考量,这样的要求下,就需要引进节电的设计思路,将技术的先进与使用的安全外加经济上的节约综合考量。引进合理的节电配置设施,比如高效率电动机、变压器、电脑监控设备系统、光源、无功照明功率补偿装置等等。(7)较高的消防要求,高度、体积、人员、设备、装饰等等都对高层建筑的消防设计提出了更高的要求,因为这一系列的因素都对引发了较多的火灾隐患,所以作为高层建筑的设计者,必须认真地、清楚地了解建筑物本身的规模、分类、刑事、分布等等,在清楚地了解这些因素的基础之上,确定火灾的报警系统模式,实际的线路铺设中,阻燃PVC管或金属管应该被现浇板内、墙内。工程改造过程中,因为相关条件的限制,保护性钢管需要采取相应的防火措施,比如粉刷防火涂料等等。
3结语
总之,建筑电气设计涵盖的内容是很广泛的,包括配电、照明、供输电、防雷、变配电、接地、自动控制等等。在设计的过程中,相关的要求标准和整体的项目程序必须得到遵循,这样才有助于保证高质量的电气设计。对于建筑电气,这一综合学科,需要在理论的基础之上,按照具体的不同的需求,综合化的向前发展。
参考文献
[1]戴瑜兴,黄铁兵.[2003].民用建筑电气设计数据手册[M].北京:中国建筑工业出版社
[2]刘建国.[1998].高层建筑电气设计方案的优化[J].电力建设,5.
[3]建筑电气安装工程图集编委会.[2006].建筑电气安装工程图集[M].水利电力出版社.
[4]林林,马传勇,李牵杰.[2009].浅论高层建筑电气设计[J].中国科技信息,9.
关键词:高层建筑;电气设计;主要内容;问题
作为一项综合性的学科,建筑电气在设计的角度,就对相关设计工作人员提出了非常高的要求。可以说对于建筑电气设计,设计者不但需要熟练的掌握必须和必要的学科理论,更需要能够建于不同层次的人群、不同类别的消费者,予以综合考量的基础上,进行相关的规划设计。在当前的情况下,相关的涉及高层建筑电气设计的、应该为广大的设计者掌握和熟悉的规范主要包括了《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-2005)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-98)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008),除此之外,作为设计者本身,还应该考量更多的内容,从全局的、系统的角度来全面的掌握高层建筑的电气设计,让自己的设计工作向综合性的方向发展,让自己的设计能力能够更高水平的提升。
1电气设计在高层建筑中的主要和重点内容
1.1良好的供电源和供电电压的选择
至少两个独立的供电电源是现代高层建筑供电得到可靠保证的一个重要内容,具体的独立供电电源的数量应该按照具体的电源负荷大小和所在地的电网情形、电能环境而确定。以两个独立的供电电源为例,来了解其具体的运作方式,原则上可以描述为:同时供电,皆为备用。除此之外,为了保证相关事故用电的情形,备用柴油应急发电机组还必须得到安装。
1.2电力负荷的精准计算
设计过程中,供电必须参考的一个重要依据就是电力负荷。这一参考数值的精准性将直接的影响到相关设备的科学合理、安全、经济的选择。一般来讲,高层建筑中,需要系数法和负荷密度法是两个常常采用的计算电力负荷的基本方法。
1.3主要设备型号的正确科学合理选择
与电气设计相关的设备,主要包括如下系列:低压配电屏、备用的应急发电机组、电力变压器以及高压开关柜。可以说,这些关键设备的选择,深刻的影响和关系着整个电气设计的质量。下文将详细地分析,对于这些关键设备的选用方法和选用技巧:
(1)高压开关柜:在高层建筑中,对于这个设备的选择有一个最基本的标准,那就是地下室,在这一标准下,应尽可能的选择手车式的、真空开关的、具有“五防”功能的高压开关柜。这样选择的原因为:在现代高层建筑中,变配电室都设计在地下层,按照这样的设计思路,结合相关的规定,油开关绝对不适宜采用。(2)电力变压器:为了实现更好的预防火灾,容量较大的油浸电力变压器,按照规定是不能安装在主楼内部的。(3)低压配电屏:有不同的设计思路,但是按照国外低压配电屏的基本设计结构,如果出线容量较大,手车式的比较常用,一般情况下为抽屉式的。(4)应急备用发电机组:传统上,柴油发电机组是应急备用电源的惯常制作模式,伴随着科学技术的迅速发展,最近几年,一种新型的、反应快速的、小体积的、轻重量的发电机组被发明出来,这种发电机组的运转故障比率相对来说也非常的低,所以在国外,其已经被广泛的应用到了现代的高层建筑之中。
1.4 高低压配电系统的科学规划设计
进行高低压配电系统设计的时候,惯用的一般做法如下描述:(1) 设置高压配电系统,独立的两路10 kV电源同时供电是现代高层建筑中惯常采用的模式。(2)计费的具体方式上,高供高计常被采用,尽管如此,仍然在低压侧安装电度表,对动力与照明实行两种电价。(3) 变压器:变压器的选择一般单台的容量都在1 000 kVA以上,这样可以减少设备数量。(4) 配电的具体方式:放射式系统是最基本的配电方式,混合式系统是楼层配电方式。(5)干线连接:干线是主要的配电设备构成成分。插接式母线槽是当前高层建筑常用模式。因为走线难度的问题,水平干线采用较多的是竖井母干线与全塑电缆的联接。
1.5电气照明的科学设计
设计电气,需要考虑诸多因素,比如照度、光源、灯具、线路、与建筑装饰的统一等等。尽可能的发挥实用与艺术的统一。同时,当代,节能也是另外一个需要给与全面关注的因素。
1.6电梯的科学合理配置
电梯要融合服从整个建筑,所以从电气设计人员的角度,应该与建筑总设计师或交通总设计人员进行沟通研究后,确定电梯的数量和功能。
1.7消防用电的科学合理设计
消防用电是高层建筑设计中必须考量的问题,必备的有自动灭火和报警系统,正常来讲,探测器感知到火灾信号后,应尽快切换成电信号,分别引发报警和消防信号,消防信号引发自动灭火装置,报警信号引发声光报警。
1.8接地与防雷
当前,高层建筑中的防雷接地与电气设备中的接地保护,基本上是融合在一起的。最小的接地電阻常低于4Ω。接地板为建筑中的钢筋混凝土这一基础。尽管如此,在这个自然接地的基础之上,人工接地体仍然需要安装,这样可以提高用电安全,保持电位均衡。
2电气设计在高层建筑中应该给予注意的系列问题
(1)动力与照明在高层建筑中基本不共干线。放射式供电多被动力负荷采用,母线槽配电多被照明负荷采用。此外,在高层建筑中,较大负荷的用电,较多的设备,都导致用电量的巨大,进而对供电的可靠性也提出了更高的要求。(2)在结构上管道多采用大柱距,增大空间,增多墙面设备和地面管道。(3)吊顶施工:施工周期在干法施工和预制装配构件的施工方法下,被缩短了,再加上标准化、系统化的顶棚吊顶,这些都缩短了工期。对于相关电气设备的管线,防火措施必须要被采取。(4)对空调的电控管理设备,监控和电脑管理系统是要求采用的,管理方法多为集中的模式。(5)防震措施的采用。电气设备本身的防震设计,管线层间的耐震处理等等。(6)高层建筑电能经济消耗也是一个重要的设计考量,这样的要求下,就需要引进节电的设计思路,将技术的先进与使用的安全外加经济上的节约综合考量。引进合理的节电配置设施,比如高效率电动机、变压器、电脑监控设备系统、光源、无功照明功率补偿装置等等。(7)较高的消防要求,高度、体积、人员、设备、装饰等等都对高层建筑的消防设计提出了更高的要求,因为这一系列的因素都对引发了较多的火灾隐患,所以作为高层建筑的设计者,必须认真地、清楚地了解建筑物本身的规模、分类、刑事、分布等等,在清楚地了解这些因素的基础之上,确定火灾的报警系统模式,实际的线路铺设中,阻燃PVC管或金属管应该被现浇板内、墙内。工程改造过程中,因为相关条件的限制,保护性钢管需要采取相应的防火措施,比如粉刷防火涂料等等。
3结语
总之,建筑电气设计涵盖的内容是很广泛的,包括配电、照明、供输电、防雷、变配电、接地、自动控制等等。在设计的过程中,相关的要求标准和整体的项目程序必须得到遵循,这样才有助于保证高质量的电气设计。对于建筑电气,这一综合学科,需要在理论的基础之上,按照具体的不同的需求,综合化的向前发展。
参考文献
[1]戴瑜兴,黄铁兵.[2003].民用建筑电气设计数据手册[M].北京:中国建筑工业出版社
[2]刘建国.[1998].高层建筑电气设计方案的优化[J].电力建设,5.
[3]建筑电气安装工程图集编委会.[2006].建筑电气安装工程图集[M].水利电力出版社.
[4]林林,马传勇,李牵杰.[2009].浅论高层建筑电气设计[J].中国科技信息,9.